重庆市高中物理 《静电屏蔽》课件 新教版选修31

现象现象问题问题1：为什么带高压电的笼内的人安然无恙：为什么带高压电的笼内的人安然无恙 问题问题2：若在电场中放入导体，会发生什么现象？：若在电场中放入导体，会发生什么现象？金属导电机理：金属导电机理：金属内有自由金属内有自由移动的电子移动的电子自由电子自由电子 每个正离子每个正离子都在自己的平都在自己的平衡位置附近振衡位置附近振动而不移动。动而不移动。静电感应 演示1、静电平衡、静电平衡概念：导体中没有电荷的移动的状态。概念：导体中没有电荷的移动的状态。特点：特点：（1）导体内部场强处处为零，没有电场线（叠加后的）导体内部场强处处为零，没有电场线（叠加后的）.（2）净电荷分布在导体的外表面，电荷在导体表面的分）净电荷分布在导体的外表面，电荷在导体表面的分布是不均匀的，尖端附近的电荷分布较密，附近的电场布是不均匀的，尖端附近的电荷分布较密，附近的电场也较强。也较强。（3）对孤立的带电导体，净电荷分布在外表面，导体所）对孤立的带电导体，净电荷分布在外表面，导体所带电荷在内部任一处产生的场强矢量和为零。带电荷在内部任一处产生的场强矢量和为零。（4）导体表面任何一点的场强方向与该处的表面垂直。）导体表面任何一点的场强方向与该处的表面垂直。 如图所示，长为如图所示，长为L的导体棒原来不带电，现将一电量为的导体棒原来不带电，现将一电量为Q的的点电荷放在与棒的左端距离为点电荷放在与棒的左端距离为R的地方，达到静电平衡后，棒上的地方，达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内中点的感应电荷在棒内中点O处产生的场强的大小和方向如何？处产生的场强的大小和方向如何？QORL课堂例题一课堂例题一解：根据点电荷场强公式：2rkqE21)2(LRkQE得：方向：水平向右21)2(LRkQEE感方向：水平向左如果是求距离棒的左端或者右端如果是求距离棒的左端或者右端 处感应电荷处感应电荷产生的电场强度呢？产生的电场强度呢？4L1E感EQORL2、静电屏蔽、静电屏蔽（1）概念：由于静电感应，可使金属网罩或金）概念：由于静电感应，可使金属网罩或金属壳内的场内的场强为零，遮挡住了外界电场属壳内的场内的场强为零，遮挡住了外界电场对内部的影响，这种现象叫静电屏蔽对内部的影响，这种现象叫静电屏蔽（2）两种情况）两种情况 导体外部的电场影响不到导体内部导体外部的电场影响不到导体内部; 接地导体内部的电场影响不到导体外部接地导体内部的电场影响不到导体外部静电屏蔽在实际中的应用静电屏蔽在实际中的应用电学仪器和电子设备外面套金属电学仪器和电子设备外面套金属罩罩通讯电缆外面包一层铅皮通讯电缆外面包一层铅皮防电服防电服电子设备、电子仪器通通 讯讯 光光 缆缆防 电 服课堂例题二课堂例题二 如图所示，在一个原来不带电的金属球壳的如图所示，在一个原来不带电的金属球壳的球心处放一带电的带电体，球心处放一带电的带电体，A、B分别是球壳内外分别是球壳内外的两点，的两点，C是金属内部一点，其电场情况是（是金属内部一点，其电场情况是（ ）0, 0, 0CBAEEEA：0, 0, 0CBAEEEB：0, 0, 0CBAEEEC：0, 0, 0CBAEEED：BACB如果将球壳外部用一导线与大地相连呢？如果将球壳外部用一导线与大地相连呢？AACBACB1、如图，空心导体一方有一靠近的带有正电的带、如图，空心导体一方有一靠近的带有正电的带电体，当一个重力不计的正电荷电体，当一个重力不计的正电荷 以速度以速度 V水平水平飞入空心导体内时，电荷将做（飞入空心导体内时，电荷将做（ ）A、向上偏转的类似平抛运动、向上偏转的类似平抛运动B、向下偏转的类似平抛运动、向下偏转的类似平抛运动C、匀速直线运动、匀速直线运动D、变速直线运动、变速直线运动+Q+qVC2、一带正电的绝缘金属球壳、一带正电的绝缘金属球壳A顶部开孔，有两只带顶部开孔，有两只带正电的金属球正电的金属球B、C用金属电线连接，让用金属电线连接，让B球置于球球置于球壳壳A的空腔中，与内表面接触后又提起到如图所示的空腔中，与内表面接触后又提起到如图所示位置，位置，C球放在球放在A球壳外离球壳外离A球较远的位置。球较远的位置。待静电平衡后，下列说法正确的是（待静电平衡后，下列说法正确的是（ ）A. B、C球都带电球都带电B .B球不带电，球不带电，C球带电球带电C .让让C 球接地后，球接地后，B球带负电球带负电D.C球接地后，球接地后，A球壳空腔中场强为零。球壳空腔中场强为零。BCABC课堂小结课堂小结1 1静电平衡状态：静电平衡状态： 导体中（包括表面）没有电荷定向运动的导体中（包括表面）没有电荷定向运动的状态。状态。 基本特征：处于静电平衡状态的导体，基本特征：处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零净电荷只分布在导体外表面内部场强处处为零净电荷只分布在导体外表面外表面与电场线（场强方向）垂直导体是等外表面与电场线（场强方向）垂直导体是等势体，表面是等势面。势体，表面是等势面。 注意：这里的注意：这里的“场强场强”，指的是合场强。，指的是合场强。2 2静电屏蔽：静电屏蔽： 导体壳可以使其内部所包围的区域不受外导体壳可以使其内部所包围的区域不受外部电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。部电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。